مقاله مصالح نوین در ساخت و ساز شهری

word قابل ویرایش
23 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

نوین در ساخت و ساز شهری

چکیده
امروزه با توجه به پیشرفت های چشم گیردرزمینه ی ساخت و ساز و رشد بسیار سریع علم در زمینه مصالح و مواد کاربری در ساختمان ها مهندسین و معماران عصر حاضر به جدید ترین نوع مصالح کاربردی درعرصه ی حرفه شان روی آورده از این رو شناخت بروز ترین مصالح ساختمانی که در ادامه به تفضیل در باره ی آن سخن خواهیم گفت از اهمیت بالایی برخوردار است به خصوص در زمینه طراحی و دیزاین نمای خارجی و داخلی ساختمان های مدرن عصر جدید چرا که بشر به اهمیت محیط زیست و طبیعتی که از آن بهره میگیرد پی برده و هم اکنون تلاش در حفظ آن دارد.مصالح قابل بازیافت که به راحتی قابل بازگرداندن به محیط بوده و با ان هارمونی و سازگاری داشته باشد. ازانواع مصالح ساختمانی نوینی که هم اکنون مورد توجه و استفاده معماران و مهندسان و طراحان می باشد می توان به انواع کامپوزیت ها و پنل ساندویچی, مصالح نوین گچی,انواع شیشه های پیشرفته مانند (ترمال بریک ) شیشه های خود تمیز شوو… پلیمرهای جامد و مایع در تکنولوژی بتنی, وینیل ,گرافن ,فیبرهای کربنی جایگزین چوب بالسا ,بتن سبز ترکیبی ,تار عنکبوت مصنوعی ,چوب بهبود یافته و چوب ترمو ,خاکستر پوسته برنج ,کورین ,متریال سرامیکی به مقاومت یاقوت کبود ,پنل های بامبو,فتوولتائک ,بتن شیشه ای ,کاشی سقف های شیروانی و کاربرد مواد نانو ساختار در صنعت ساختمان اشاره کرد.
کلمات کلیدی:مصالح نوین ,محیط زیست ,گرافن ,ترمو وود,فتوولتائک
۱

همانگونه که در بالا اشاره شد مصالح ساختمانی نوین در ساختمان سازی و طراحی و معماری عصر جدید از اهمیت بسیار بالایی برخوردارند و بیشترین علت اهمیت انها ویژگی های خاص آن ها است که هماهنگی و هارمونی بیشتری با طبیعت و محیط اطراف خود دارند و سازگارتر بوده همچنین پتانسیل بالاتر انها نسبت به مصالح قبلی است که تمایز ایجاد میکند.حال به توضیح انواع مصالح ذکر شده در بالا میپردازیم .کامپوزیتها کامپوزیتها موادی چند جزئی هستند که خواص آنها در مجموع از هرکدام از اجزاء بهتر است .ضمن آنکه اجزای مختلف ، کارایی یکدیگر را بهبود میبخشند. اگرچه کامپوزیتهای طبیعی، فلزی و سرامیکی نیز در این بحث میگنجند، ولی در اینجا ما به کامپوزیتهای پلیمری میپردازیم . در کامپوزیتهای پلیمری حداقل دو جزء مشاهده میشود.١:فاز تقویت کننده که درون ماتریس پخش شده است .٢: فاز ماتریس که فاز دیگر را در بر میگیرد و یک پلیمر گرماسخت یا گرمانرم میباشد که گاهی قبل از سخت شدن آنرا رزین مینامند.
خواص کامپوزیتها به عوامل مختلفی از قبیل نوع مواد تشکیل دهنده و ترکیب درصد آنها، شکل و آرایش تقویت کننده و اتصال دو جزء به یکدیگر بستگی دارد.از نظر فنی، کامپوزیتهای لیفی، مهمترین نوع کامپوزیتها می باشند که خود به دو دستۀ الیاف کوتاه و بلند تقسیم میشوند. الیاف میبایست استحکام کششی بسیار بالایی داشته ، خواص لیف آن (در قطر کم ) از خواص توده ماده بالاتر باشد. در واقع قسمت اعظم نیرو توسط الیاف تحمل میشود و ماتریس پلیمری در واقع ضمن حفاظت الیاف از صدمات فیزیکی و شیمیایی، کار انتقال نیرو به الیاف را انجام میدهد. ضمناَ ماتریس الیاف را به مانند یک چسب کنار هم نگه میدارد و البته گسترش ترک را محدود میکند. مدول ماتریس پلیمری باید از الیاف پایینتر باشد و اتصال قوی بین الیاف و ماتریس بوجود بیاورد. خواص کامپوزیت بستگی زیادی به خواص الیاف و پلیمر و نیز جهت و طول الیاف و کیفیت اتصال رزین و الیاف دارد. اگر الیاف از یک حدی که طول بحرانی نامیده میشود، کوتاهتر باشند، نمیتوانند حداکثر نقش تقویت کنندگی خود را ایفا نمایند. کارایی کامپوزیتهای پلیمری مهندسی توسط خواص اجزاء آنها تعیین میشود. اغلب آنها دارای الیاف با مدول بالا هستند که در ماتریسهای پلیمری قرار داده شده اند و فصل مشترک خوبی نیز بین این دو جزء وجود دارد.ماتریس پلیمری دومین جزء عمده کامپوزیتهای پلیمری است . این بخش عملکردهای بسیار مهمی در کامپوزیت دارد. اول اینکه به عنوان یک بایندر یا چسب الیاف تقویت کننده را نگه میدارد. دوم ، ماتریس تحت بار اعمالی تغییر شکل میدهد و تنش را به الیاف محکم و سفت منتقل میکند سوم ، رفتار پلاستیک ماتریس پلیمری، انرژی را جذب کرده ، موجب کاهش تمرکز تنش میشود که در نتیجه ، رفتار چقرمگی در شکست را بهبود میبخشد.تقویت کنندهها معمولا شکننده هستند و رفتار پلاستیک ماتریس میتواند موجب تغییر مسیر ترکهای موازی با الیاف شود و موجب جلوگیری از شکست الیاف واقع دریک صفحه شود. . از الیاف متداول در کامپوزیتها میتوان به شیشه ، کربن و آرامید اشاره نمود. در حدود ٩٠% کامپوزیتهای تولید شده از الیاف شیشه و رزین پلیاستر و وینیل استر استفاده می شود. ۶۵% کامپوزیتها با استفاده از روش قالبگیری باز ساخته میشوند و٣۵% باقیمانده با استفاده از روشهای قالبگیری بسته یا پیوسته تولید میشوند شناخنه می شوند.
پنل کامپوزیت آلومینیومی :
پانل کامپوزیت آلومینیومی متشکل از لایه هایی از ورق آلومینیومی در بالا و پائین و مواد پلی اتیلنی غیر سمی در مرکز می باشد که ترکیبی از(ال دی پی ایی و ال –ال دی پی ایی) دارای کیفیت شکل پذیری بالاست این ماده دارای قابلیت پردازش بسیار آسان ، پایداری شیمیایی و عملکرد مکانیکی فوق العاده می باشد و نقطه ضعفی ندارد . بنابراین پانلها چنانچه در معرض گرما و یا سرمای شدید قرار گیرند مسطح باقی می مانند. هردو سطح با درجات پخت متفاوت توسط روش (کویل کوتینگ )پوشش داده می شوند.
پنل کامپوزیت آلمینیومی مقاوم در برابر آتش :
پنل مقاوم در برابر آتش متشکل از لایه هایی از ورقه آلومینیومی در پائین و بالا و ماده مرکب غیر ارگانیک ندکننده سرعت سرایت شعله به سایر نقاط و مواد ضد حریق در اندازه نانومتری در مرکز پنل می باشد . عیار این ماده که متشکل از مواد ریز غیر طبیعی و انواع زیادی از مواد با تراکم بالا واکسیژن است بسیار بالا می باشد . این ماده دارای خاصیت پایداری در برابر شرایط آب و هوایی متغییر و عملکرد فوق العاده است و نه تنها مشکل ضد حریق نبودن پنل کامپوزیت آلومینیومی را برطرف میکند بلکه بطور چشمگیری عملکرد دینامیکی قسمتهای خمو یا تا شده پنل که ضعیف ترین بخش یک پانل مرکب آلومینیومی می باشد بهبود می بخشد.
پنل کامپوزیت فلزی :
پنل کامپوزیت فلزی زمانی ایجاد می گردد که تعداد زیادی از رولهای آلومینیومی در ابعاد باریکتر به یکدیگر بپیوندند و تشکیل یک پنل آلومینیومی با ضخامت مورد نیاز را بدهند
موارد مصرف :
-١نمای بیرونی ساختمانها
-٢بازسازی نمای ساختمانهای قدیمی و تغییر دکوراسیون
-٣دکوراسیون دیوارهای داخلی ، سقفها ، حمامها ، آشپزخانهها و تراسها
-۴دکوراسیون داخی فروشگاهها
-۵تابلوهای تبلیغاتی ، سکوهای نمایش و لوح های اطلاعاتی
-۶مواد صنعتی و مواد مورد مصرف در ماشینها و قایقها
-٧دیوارکوب ها و سقف کوب های تونل ها
ویژگی ها:
*پایداری فوق العاده در برابر شرایط گوناگون آب و هوائی
*پایداری بالا در برابر پوسته شدن رنگ و مسطح بودن پوشش
*سبکی و پردازش ساده
*خصوصیات ضد حریق ممتاز
*پایداری در برابر جدانشدن لایه ها از یکدیگر
*سادگی نگهداری
*پایداری در برابر ضربه

مزایای استفاده از مواد کامپوزیت استحکام بالا
مواد کامپوزیت برای نیازهای استحکامی خاص در یک کار بردمی توانند طراحی شوند . مزیت بارز کامپوزیتها نسبت به سایر مواد ، توانایی استفاده کردن از تعداد زیادی از ترکیبهای رزینها و تقویت کننده ها وبنا بر این رسیدن به خواست مشتری از نظرخواص مکانیکی وفیزیکی سازه می باشد.
سبکی
کامپوزیتها، موادی را ارائه می دهند که می توانند هم برای استحکام بالا وهم وزن کم طراحی شوند. در حقیقت کامپوزیتها جهت تولید سازه هایی با بالاترین نسبت استحکام به وزن شناخته شده برای بشر به کار برده میشوند.
مقاومت به خوردگی
کامپوزیتها، مقاومت طولانی مدتی را در کار در محیط های شیمیایی و دمایی ارائه می دهند .کامپوزیتها موادی منتخب برای قطعاتی که در معرض محیطهای باز، کاربردهای شیمیایی ودیگر شرایط محیطی می باشند هستند.
انعطاف پذیری طراحی
کامپوزیتها نسبت به دیگر مواد این مزیت را دارند که میتوانند با شکلهای پیچیده نسبت به هزینه کم ، قالبگیری شوند.
انعطاف پذیری در ایجاد شکلهای پیچیده ، به طراحان آزادی عمل می دهد که نشانی از موفقیت کامپوزیتهاست .
بادوام بودن
سازه های کامپوزیتی عمری با دوام طولانی را دارا هستند.این خصوصیت با حداقل نیازمندی های تعمیر ونگهداری توام گشته است . طول عمرکامپوزیتها در کاربردهای حساس مزیت به شمار می رود. در نیم قرن توسعه کامپوزیتها ،سازه های کامپوزیتی به گونه ای خوب طراحی شده اند که هنوز کاملا فرسوده نشده اند امروزه توسعه صنعت کامپوزیت ها به عنوان یک ارائه دهنده اصلی مواد به رشد خودادامه می دهد به صورتی که بیشتر طراحان ، مهندسین وسازندگان ، از مزایای این موادهمه کاره مطلع شده اند.
پنل ساندویچی
با توجه به وسعت کشور ایران و شرایط اقلیمی متفاوت در نواحی مختلف این سرزمین لازم است روشهای ساختمان سازی متناسب با ویژگیهای خاص منطقه ای تدوین و به مورد اجرا گذاشته شود . نظر به اینکه این کشور روی یکی از کمربندهای فعال زمین لرزه در جهان قرار دارد لذا ایجاد سازه های مقاوم و امن از اولویت خاصی برخوردار است . بررسی نیاز کشور به واحدهای مسکونی نشان می دهد که با توجه به بافت جوان نیروی انسانی هر ساله به حدود ۶٠٠٠٠٠ واحد مسکونی جدید نیاز هست که روشهای سنتی ساخت جوابگوی بخش محدودی از این نیاز می باشد . علاوه بر نیازهای جدید ، کیفیت ضعیف
۴

ساخت باعث استهلاک سریع ساختمانهای موجود شده که این امر باعث افزایش نیاز به ساختمان سازی جدید می شود ؛ همچنین به مقوله مقاوم سازی سازه های موجود نیز باید توجه لازم مبذول گردد . با توجه به نیازهای وسیع ذکر شده و لزوم بهبود کیفیت تولید ساختمان همانطور که در غالب کشورهای بزرگ نیز متداول است باید روشهای تولید صنعتی ساختمان بطور جدی مورد توجه قرار گیرد . یکی از این فنون مطرح شده در دو دهه اخیر استفاده از صفحات ساندویچی متشکل از دو لایه بتن مسلح با شبکه جوش شده و یک لایه پلی استایرن است که در برخی طرحهای ساخت مسکن در ایران به کار گرفته
شده است . ساندویچ پنل )به انگلیسی (Sandwich panel :یا پنل کمپوزیت آلومینیم ) (ACP) به انگلیسی :
(Aluminium Composite Panelو همچنین مصالح کمپوزیتی آلمینیومی) (ACM) به انگلیسی Aluminium : (Composite Materialاز ترکیبات سبک و مرکبی تشکیل شده است که از دو طرف به دو لایه محدود شده است و در میان آن یک لایه عایق قرار دارد (همانند یک ساندویچ همبرگر که نان آن همبرگر را از دو طرف پوشانده است ) این عایق نرم و انعطاف پذیر است .ساندویچ پانل ها از موادی مانند پلی اورتان ، پلی استایرن ، پشم سنگ و پشم شیشه تولید میشوند.
کلیات استفاده از پانلهای ساندویچی :
صفحات ساندویچی ( D٣ ) از یک لایه پلی استایرن به ضخامت حداقل ۴ سانتیمتر و دو شبکه میلگرد جوش شده در دوطرف این لایه تشکیل شده است . برای انتخاب عرض و ارتفاع پانلها استفاده از مدل ٣٠ سانتیمتر توصیه می شود ( عرض های ٩٠ – ١٢٠ – ١۵٠ سانتیمتر و ارتفاع ٢٧٠ و ٣٠٠ سانتیمتر ) ، وزن متوسط هر صفحه با اندازه ٣٠٠ * ١۵٠ سانتیمتر و بدون بتن سبک بوده و به سادگی توسط یک کارگر قابل حمل و نصب می باشد و سرعت عمل در نصب نیز قابل ملاحظه است
.
مقاومت صفحات در برابر آتش سوزی مناسب بوده و در جهت بهبود آن بکارگیری لایه مقاوم در برابر آتش سوزی توصیه می شود .
با توجه به وجود لایه عایق بتن ، بکارگیری این صفحات علاوه بر بهبود خاصیت عایق حرارتی و صوتی بودن دیوارها باعث سبک سازی بنا خواهد شد که جدا از کاهش حجم مصالح مصرفی باعث کاهش جرم ساختمان خواهد شد .
استفاده از این صفحات در پارکینگ ساختمانها ایجاد محدودیت نموده و لذا در شرایط لزوم تأمین پارکینگ در طبقات زیرین ساختمانها ، بکارگیری سیستم ترکیبی متشکل از اسکلت فلزی با بتن آرمه و صفحات ساندویچی به عنوان عامل جداکننده مورد توجه می باشد .
با توجه به اطلاعات بدست آمده از کشورهای اروپایی ، غالب ساختمانهای اجرا شده به این روش در حد یک یا دو طبقه بوده است . لذا طرح و اجرای ساختمانها با تعداد طبقات بیشتر نیاز به مطالعات ویژه داشته و در اینصورت مطالعات مهندس طراح باید پاسخگوی شرایط آئین نامه های معتبر
مزایااستفاده زا پانلهای ساندویچی :
سبکی دیوارهای ساخته شده از پانلهای ساندویچی در مقایسه با دیگر مصالح
· سرعت حمل و نقل و سهولت پانلهای ساندویچی در ارتفاع · مقاومت زیاد در برابر نیروهای برشی ناشی از زلزله
· عایق در مقابل حرارت ، برودت ، رطوبت و صدا· مقاوم در برابر آتش سوزی بعلت وجود قشرهای بتونی طرفین پانل ساندویچی
· نفوذناپذیری ساختمان در مقابل حشرات
· امکان حمل و بکارگیری پانلهای ساندویچی در مناطق صعب العبور جهت احداث ساختمان بدون نیاز به کارگران متخصص
· دستیابی به فضای مفید بیشتر بعلت ضخامت ناچیز دیوارهای پانل ساندویچی
· آزادی عمل در اجرای طرحهای متنوع به علت انعطاف پذیری قطعات پیش ساخته پانلهای ساندویچی
· صرفه جویی در هزینه پی سازی و اسکلت ساختمانهای بلندمرتبه بدلیل وزن اندک قطعات سقف و دیوار پانلهای ساندویچی
· صرفه جویی در هزینه تهویه مطبوع ساختمان در تابستان و یا زمستان بدلیل جلوگیری از تبادل حرارت و یا برودت و در نتیجه صرف انرژی کمتر
· افزایش عمر مفید ساختمان و دستگاههای تأسیساتی آن
· عدم نفوذ نسبی آلودگی صوتی و ایجاد آرامش برای ساکنین ساختمان در شهرهای بزرگ
· بازگشت سرمایه گذاری در امور ساختمان سازی در کوتاهترین زمان
· عبور دادن لوله های آب و فاضلاب و برق و تلفن به سادگی از زیر شبکه پانل و نصب چهارچوب دربها و کلاف فلزی پنجره ها قبل از بتن پاشی و کلاً اجرای تأسیسات ساختمان با کمترین هزینه
· عدم نیاز به کنده کاری و تخریب تأسیساتی دیوارها و سقف و در نتیجه عدم ایجاد نخاله های انباشته که صرفه جویی در هزینه و وقت را بدنبال دارد . پس از بتن پاشی طرفین پانلها با ضخامت حداقل ۴ سانتیمتر ، پانلها بی نیاز از ملات گچ و خاک میباشد و با اجرای پلاستر گچ ( سفیدکاری ) ، دیوارها و سقف آماده برای نقاشی خواهد بود · حذف نعل درگاه در سیستم پیشرفته پانلهای ساندویچی
· حمل و نقل پانلهای ساندویچی با هزینه اندک صورت می گیرد . بطور مثال یکدستگاه تریلر قادر است حدود ١٠٠٠ متر مربع پانل سانویچی را حمل کند · استفاده از دیوار و سقف پانلهای ساندویچی در ساختمان سازی ، بهره وری مناسب آهن آلات مصرفی را موجب میگردد . بطور مثال باصرف ١٧ کیلوگرم در متر مربع فولاد بصورت مفتول و میلگرد می توان یک واحد مسکونی یک طبقه را بنا کرد .
مصالح نوین گچی
١-سیستم ساخت و ساز خشک (
dry wall)
به جای استفاده از گچ های پودری و روش خیس از قطعات پیش ساخته گچی استفاده می شود که سریع تر و تمیزتر هستند و ترک نمیخورند.
٢-سقف های کاذب
٣-پنل های گچی پیش ساخته
ویژگی ها:از سفال و آجر و بلوک وزن کمتری داشته وسریع تر نصب میشود و سرعت کار را بالا می برد.
پنجره های آلومینیومی ترمال بریک
پنجره یکی از عوامل مهم اتلاف انرژی در ساختمان هاست ، اتلاف انرژی در پنجره های خوب آلومینیومی بسیار کمتر از پنجره های آهنی است . پنجره های آلومینیومی به دو صورت ساده و ترمال بریک ارایه می شوند.پنجره های (شکست حرارتی) از انواع پنجره های عایق در برابر حرارت می باشند. به دلیل ضریب انتقال حرارت بالا در آلومینیوم علاوه بر دوجداره بودن شیشه ها ، پروفیل آلومینیومی نیز از طریق تیغه های پلی آمید به هم متصل و دوجداره می شوند . این روش باعث عدم انتقال حرارت در پروفیل می شود. پروفیلهای حاصل پروفیلهای ترمال بریک می باشند که از دو مقطع پروفیل آلومینیومی مجزا که به وسیله تیغه های پلی آمید به هم متصل می گردند، تشکیل شده اند. سیستم ترمال بریک که در اروپا ابداع شده است به دلیل داشتن لاستیک پلی آمید مابین جدار داخلی و خارجی پروفیل که توسط پیشرفته ترین ماشین الات اروپایی پانچ می گردد امکان نفوذ گرما، سرما و لرزش را به صفر رسانده و امکان دو رنگ بودن نمای داخلی و خارجی را میسر می نماید. پلی آمید خواص مکانیکی خود را در حرارتهای بالا و در برابر مواد شیمیایی و آب و اشعه یو وی حفظ می کند . بالا بودن استحکام و طول عمر بالا از دیگر مزایای تیغه های پلی آمید می باشد. تیغه پلی آمید مانع انتقال حرارت از یک سطح به سطح دیگر می شود.در واقع اطلاق عنوان ترمال بریک به این سیستم به دلیل ایجاد شکست حرارتی و ممانعت از انتقال حرارت می باشد.
نتیجه استفاده از پروفیل ترمال بریک ، جلوگیری از انتقال سرما و گرما از جدار خارجی به جدار داخلی و بالعکس می باشد.
۶

بطور متوسط ٣٠ % سطح خارجی ساختمان را پنجره تشکیل می دهد . ٧٠ % از سطح هر پنجره را شیشه و مابقی را پروفیل تشکیل می دهد.
در صورت استفاده از سیستم ترمال بریک در درب و پنجره ها ٣٨ % کاهش اتلاف انرژی حرارتی در فصل سرما و ٣٢ % کاهش اتلاف انرژی برودتی در فصل گرما ، ٢٨ % کاهش مصرف سوخت ، ٢٠ % کاهش هزینه در سرمایه گذاری اولیه تاسیسات و به میزان قابل توجهی از آلودگی صوتی جلوگیری میشود.
به طور خلاصه تمام مزایای استفاده از پنجره آلومینیومی ترمال بریک را به صورت زیر میتوان فهرست کرد:
١-عایق حرارتی
٢-عایق رطوبتی
٣-عایق صوتی
۴-غیر قابل اشتغال
۵-سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت
۶-مقاوم در برابر آلودگی هوا و گرد و غبار
٧-مقاوم در برابر فشار باد در عین سبکی
٨-زیبایی فوق العاده ، تنوع رنگ زیاد و دلخواه
٩ -سبکی فوق العاده
١٠-ایمن در مقابل سرقت و زلزله
١١-مقاوم در برابر تغییر رنگ و شکل به دلیل عوامل محیطی مانند تابش آفتاب ، باران ، زمان
امروزه استفاده از فریم های آلومینیومی به علت شکل پذیری بالا و سبکی متداول شده است چرا که با افزوده شدن تعداد شیشه های موجود، لازم است به طریقی وزن ساختمان را کاهش دهیم و لذا در این مقوله آلومینیوم فلز مناسبی به نظر می رسد. همچنین استفاده از پرده کرکره های عایق در فصول سرد باعث محدودیت در تلفات انرژی بالاخص در هنگام شب خواهد شد.
علاوه بر آن تنوع و زیبایی یک سیستم پوشش و رنگ آمیزی یعنی آنادایز تنها در آلومینیوم قابل استحصال است .
شیشه های خود تمیز شو
به این نوع شیشه ها در کارخانه های برق , ولتاژ بسیار بالا تزریق کرده و به این ترتیب شیشه ها دارای بار منفی می شوند و خاصیت خود تمیز شوندگی پیدا کرده و هیچ گونه گرد و غبار و خاک روی آنها نمیشیند.
پلیمرهای جامد و مایع در تکنولوژی بتنی
پلیمر جامد در تکنولوژی بتنی به دو شکل بتن اف آر پی و اف آر سی می باشد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 23 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد